烧结烟气污染物协同处理关键技术研究

发布时间：2020-08-01 12:22

【摘要】：钢铁烧结烟气含大量SO_2、NOx、重金属及二VA英严重影响了环境和人类健康。目前多数烧结烟气治理仅采用单独脱硫,且脱硫覆盖率较低。烧结烟气脱硝还处于起步阶段,极少数具备脱硝工艺的企业也仅仅是简单模仿电厂脱硝技术。烧结烟气处理现状多数难以达到GB28662-2012中规定的排放限值。针对以上现状,对活性焦协同净化污染物技术进行深入研究,并设计利用烟气循环工艺减少处理烟气量,并高效回收烧结矿余热为活性焦再生塔供热,降低活性焦烟气净化设备规模及运行费用。首先以活性焦、活性炭这两种典型吸附剂为研究对象,采用固定床反应系统及烟气分析仪研究活性焦、活性炭原样品对SO_2、NOx的脱除效率,并深入研究热再生对SO_2、NOx吸附效果的影响。实验采用烧结污染物的主要来源铁矿粉及煤粉为原料在920℃加热,模拟烧结烟气产生过程。在活性焦脱除SO_2、NOx实验研究的基础上,对再生前后的活性焦进行了工业分析、元素分析、形貌分析,深入研究活性焦性质。经实验研究发现,活性焦综合污染物脱除性能、机械强度、热稳定性均强于活性炭。活性焦的脱硫效率呈先缓慢下降后又回升的趋势,分析是开始时污染物的吸附主要是物理吸附,污染物分子先储存在大、中孔,随吸附时间延长,物理吸附趋于饱和,所以脱硫效率缓慢下降,随后吸附态的SO_2与吸附态的氧气和水产生化学反应,并进一步向微孔内扩散,决定了脱硫效率的回升。脱硝效率则较为稳定,分析是NO浓度较低,活性焦脱硝过程吸附较为完全,吸附后的NO浓度波动不明显。热再生能在一定程度上提高活性焦的吸附性能,并且随再生次数的增加污染物脱除效率先上升后下降。
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X757
【图文】：

[34]。实验用活性焦为煤基活性焦，由图28可知，其具有丰富的层状结构，该层状结构是活性焦大量孔隙的前提，这些孔隙使得原材料在活化过程表面产生大量中空和微孔，由此其表面积大幅增加，保证了活性焦净化污染物的强度[35]。图 29 经过 1 次再生的活性焦表面 SEM 扫描结果Fig.29 The results of SEM scan were performed on a regenerated active coke surface由图29可知，活性焦再生一次样品表面呈层状结构，具有明显的沟壑，在活性

图 29 经过 1 次再生的活性焦表面 SEM 扫描结果Fig.29 The results of SEM scan were performed on a regenerated active coke surface由图29可知，活性焦再生一次样品表面呈层状结构，具有明显的沟壑，在活性

图 30 经过 2 次再生的活性焦表面 SEM 扫描结果Fig.30 The results of SEM scan were performed on two regenerated active focal surfaces由图30可见，再生2次活性焦样品相对于再生1次样品表面较为光滑，层状结构减少，没有明显沟壑，但表面出现大量的纳米级的孔隙结构，说明再生会优化活性焦的孔隙结构。依据国际标准划分，孔直径在2nm以下是微孔，孔直径在2～50nm是中孔，孔直径在50nm以上是大孔。这几种类型的孔在反应时起不同效果[37]。其中大孔通常是吸附质分子向内扩散的通道，中孔则既可作吸附质分子扩散的通道，又能在一定压力下将其吸附于孔内

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 朱廷钰;刘青;李玉然;闫晓淼;齐枫;叶猛;;钢铁烧结烟气多污染物的排放特征及控制技术[J];科技导报;2014年33期

2 李玉然;闫晓淼;叶猛;朱廷钰;刘青;;钢铁烧结烟气脱硫工艺运行现状概述及评价[J];环境工程;2014年11期

3 苍大强;魏汝飞;张玲玲;柏媛媛;;钢铁工业烧结过程二VA英的产生机理与减排研究进展[J];钢铁;2014年08期

4 兰国谦;刘建秋;张江伟;;钢铁行业烧结烟气脱硫技术现状和发展趋势[J];中国环保产业;2014年06期

5 于恒;王海风;张春霞;;铁矿烧结烟气循环工艺优缺点分析[J];烧结球团;2014年01期

6 周益辉;曾毅夫;;钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝联合治理技术[J];中国环保产业;2013年12期

7 杨红博;李咸伟;俞勇梅;何晓蕾;;热风烧结对二VA英生成的影响研究[J];烧结球团;2011年01期

8 陈孝云;林秀兰;魏起华;林金春;欧水丽;;活性炭表面化学改性及应用研究进展[J];科学技术与工程;2008年19期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 朱惠峰;活性焦的制备及其烟气脱硫的实验研究[D];南京理工大学;2011年

2 潘建;铁矿烧结烟气减量排放基础理论与工艺研究[D];中南大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 皮信信;再生过程对活性焦理化结构及脱硫性能的影响[D];哈尔滨工业大学;2016年

2 王琰;Fe_2O_3-CeO_2改性活性焦脱除燃煤烟气中Hg~0的实验研究[D];湖南大学;2016年

3 窦万升;燃煤电厂活性焦脱硫的实验研究与数值模拟[D];华北电力大学;2016年

4 李颖;钢铁烧结工艺氧化脱硝的模拟试验及工程试验[D];东南大学;2015年

5 丁松;再生气氛对活性焦吸附—热再生活性影响的研究[D];贵州大学;2015年

6 程文煜;活性焦烟气脱硫系统的分析与计算[D];华北电力大学;2015年

7 陈强;循环烟气在铁矿烧结料层各带的行为研究[D];中南大学;2014年

8 刘臣;SO_2/NO_x/CO_x在铁矿石烟气循环烧结过程中的行为研究[D];中南大学;2013年

9 张浩浩;烧结余热竖罐式回收工艺流程及阻力特性研究[D];东北大学;2011年

10 周旭清;萍钢烧结烟气脱硫工艺研究及生产实践[D];中南大学;2011年

本文编号：2777455